8.兩顆人造衛(wèi)星A、B的質(zhì)量之比Ma:Mb=1:3,軌道半徑之比Ra:Rb=1:4,則此時(shí)它們的周期之比為1:8,線(xiàn)速度之比為2:1,向心加速度之比為16:1,向心力之比為16:3.

分析 人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),萬(wàn)有引力提供向心力,由牛頓第二定律得到周期、線(xiàn)速度和向心加速度的表達(dá)式,再求解即可.

解答 解:人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),萬(wàn)有引力提供向心力,據(jù)牛頓第二定律得:
   F=G$\frac{M{M}_{中心}}{{R}^{2}}$=M$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$R=M$\frac{{v}^{2}}{R}$=Ma
得:T=2π$\sqrt{\frac{{R}^{3}}{G{M}_{中心}}}$,v=$\sqrt{\frac{G{M}_{中心}}{R}}$,a=$\frac{G{M}_{中心}}{{R}^{2}}$
由題:Ma:Mb=1:3,軌道半徑之比Ra:Rb=1:4,代入上式可得:周期之比為 Ta:Tb=1:8,線(xiàn)速度之比為 va:vb=2:1,向心加速度之比為 aa:ab=16:1,向心力之比為 Fa:Fb=16:3
故答案為:1:8,2:1,16:1,16:3.

點(diǎn)評(píng) 熟練掌握萬(wàn)有引力提供衛(wèi)星圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,并能寫(xiě)出向心力的不同表達(dá)式是解決本題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

11.下面給出的四個(gè)人物和研究實(shí)例中,不符合物理學(xué)史的是( 。
A.牛頓通過(guò)對(duì)天體現(xiàn)象的研究,總結(jié)出萬(wàn)有引力定律
B.亞里士多德用邏輯推理否定了伽利略關(guān)于落體運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)
C.歐姆在研究電流與電壓、電阻關(guān)系時(shí),先保持電阻不變研究電流與電壓的關(guān)系,然后再保持電壓不變研究電流與電阻的關(guān)系
D.奧斯特通過(guò)放在通電直導(dǎo)線(xiàn)下方的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)得出通電導(dǎo)線(xiàn)的周?chē)嬖诖艌?chǎng)的結(jié)論

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

19.若一顆人造地球衛(wèi)星的軌道半徑增大到原來(lái)的兩倍,仍然作圓周運(yùn)動(dòng),則下列判斷正確的是( 。
A.根據(jù)公式v=r?可知,衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度將增大到原來(lái)的2倍
B.根據(jù)公式F=m$\frac{{v}^{2}}{r}$可知,衛(wèi)星所需向心力將減小為原來(lái)的$\frac{1}{2}$
C.根據(jù)公式F=G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$可知,衛(wèi)星所需向心力將減小為原來(lái)的$\frac{1}{4}$
D.根據(jù)公式F=m$\frac{{v}^{2}}{r}$和F=G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$可知,衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度將減小為原來(lái)的$\frac{{\sqrt{2}}}{2}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

16.質(zhì)量為m的小球,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的線(xiàn)懸掛在O點(diǎn),在O點(diǎn)正下方處$\frac{L}{2}$有一光滑的釘子O′,把小球拉到與O′水平的位置A,擺線(xiàn)被釘子攔住,如圖所示,將小球由靜止釋放,當(dāng)擺球第一次通過(guò)最低點(diǎn)B時(shí)( 。
A.小球速率突然變小B.小球的角速度突然變大
C.小球的拉力突然變小D.小球的向心加速度突然變小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

3.一輛質(zhì)量為5噸卡車(chē),卡車(chē)保持90千瓦的額定功率在水平路面上從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中卡車(chē)所受阻力為車(chē)重的0.1倍.求:
(1)起動(dòng)后1秒內(nèi),牽引力做的功;
(2)卡車(chē)速度為10m/s時(shí)的加速度;
(3)卡車(chē)加速的最大速度.
(4)如圖所示是卡車(chē)中用于改變車(chē)速的排擋.手推桿到不同位置,可獲得不同的運(yùn)行速度,從“1~5”逐擋速度增大,R是倒車(chē)擋.試問(wèn)上橋時(shí)變速桿應(yīng)推至哪一擋?為什么?

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13.繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的兩顆衛(wèi)星a、b,已知a的軌道半徑大于b的軌道半徑,則對(duì)于兩顆衛(wèi)星下列說(shuō)法正確的是(  )
A.a周期大B.a角速度變大C.a速度大D.a向心加速度大

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20.一宇航員抵達(dá)一半徑為R的星球表面后,為了測(cè)定該星球的質(zhì)量M,做如下實(shí)驗(yàn),取一根細(xì)線(xiàn)穿過(guò)光滑的細(xì)直管,細(xì)線(xiàn)一端栓一質(zhì)量為m的砝碼,另一端連在一固定的測(cè)力計(jì)上,手握細(xì)直管掄動(dòng)砝碼,使它在豎直平面內(nèi)做勻速的圓周運(yùn)動(dòng).如圖所示,觀察測(cè)力計(jì)得到,當(dāng)砝碼運(yùn)動(dòng)到圓周的最低點(diǎn)時(shí),測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為F1;當(dāng)砝碼運(yùn)動(dòng)到圓周的最高點(diǎn)時(shí),測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為F2.已知引力常量為G,試根據(jù)題中提供的條件和測(cè)量結(jié)果正確的是(  )
A.該星球表面的重力加速度為$\frac{{F}_{2}-{F}_{1}}{2m}$
B.該星球表面的重力加速度為$\frac{{F}_{1}-{F}_{2}}{2m}$
C.該星球的質(zhì)量M為$\frac{({F}_{2}-{F}_{1}){R}^{2}}{2Gm}$
D.該星球的質(zhì)量M為$\frac{({F}_{1}-{F}_{2}){R}^{2}}{2Gm}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.下列物理量中屬于矢量的是( 。
A.重力勢(shì)能B.角速度C.D.線(xiàn)速度

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18.豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,將一水平放置的金屬棒ab以水平初速度V0拋出,設(shè)在整個(gè)過(guò)程中,棒始終平動(dòng)且空氣阻力不計(jì),則在金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小變化情況是( 。
A.越來(lái)越大B.越來(lái)越小C.保持不變D.無(wú)法判斷

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